Transformação de rejeitos de lavagem de bauxita em hidróxidos duplos lamelares e óxidos mistos para aplicações e remediação ambiental.

Na presente tese os resíduos de lavagem de bauxita foram explorados como precursor de baixo custo para a preparação de um nanonoadsorvente formado de hiodróxido duplo em camada (HDL) semelhante à piroaurita (Mg-Fe-Al-NO3). Posteriormente esse HDL precursor foi calcinado para se obter óxidos metálicos mistos (MMO) e codificado como CLDH-X, onde X representa a temperatura de calcinação. O HDL foi sintetizado pelo método clássico de co-precipitação a partir de uma solução rica em cátions trivalentes Fe3+ e Al3+ obtida após a digestão ácida do rejeito de lavagem de bauxita. Os materiais sintéticos HDL e CLDH-X foram caracterizados estrutural e morfologicamente por difração de raios X (DRX), espectroscopia de infravermelho (FTIR) e Raman, microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia eletrônica de transmissão de alta resolução (HRTEM) e medidas de área superficial específica (método BET). O primeiro material foi testado para remoção de eritrosina B (EB) de soluções aquosas, enquanto o segundo foi aplicado na adsorção de ponceau 4R (P4R). O efeito da temperatura , da dosagem do adsorvente, pH, tempo de contato, e concentração inicial foram investigados. O HDL provou ser adequado para remoção rápida e eficiente de EB. Na verdade, quase a adsorção completa do corante na piroaurita nanoestruturada ocorreu nos primeiros 20 min levando a uma capacidade de adsorção (qe) igual a 94,25 mg/g para uma área superficial específica de 81 m2/g. Sua taxa de remoção de corante (porcentagem) aumentou de 89% para 93% à medida que a temperatura aumentou de 308 K para 328 K. Paralelo aos experimentos de adsorção, usando CLDH-X, se investigou o efeito memória sofrido por esses óxidos mistos e como essa regeneração estrutural afeta diretamente na remoção do P4R. Ambos os CLDH-X apresentaram excelente desempenho na adsorção do P4R. O CLDH-400 obteve taxa de remoção de 99% em apenas 30 min de tempo de contato mas logo foi drasticamente reduzido quando a solução do corante foi aquecida 313 K, em apenas 60 min a taxa de remoção chegou a 99,5%. A excelente capacidade de adsorção do CLDH-400 foi influenciada principalmente pelo efeito memória. Por outro lado, os MMOs quando expostos a condições atmosféricas também regeneram suas estruturas e esse mesmo fenômeno interferiu de forma negativa nos experimentos de adsorção, fazendo com que a eficiência na remoção caísse aproximadamente 40%. Os resultados sugerem que tanto o HDL, como os óxidos metálicos mistos são adsorventes promissores e materiais úteis no tratamento de águas contaminadas por corantes sintéticos.